Carga de la batería de iones de litio con el controlador de corriente

Para un proceso de carga de una sola celda de batería de iones de litio, es necesario realizar un ciclo CCCV, en el que primero se carga la celda de iones de litio con una corriente constante (de clasificación 1C normalmente), y cuando se alcanza un voltaje específico (4,2 V). , la batería se carga en un ciclo de voltaje constante CV donde el voltaje de la batería se mantiene constante hasta que la corriente de carga cae a un valor específico (normalmente 0.1C).

Si estoy cargando mi celda de batería usando un convertidor reductor (un convertidor reductor que toma una entrada PWM de un microcontrolador que monitorea continuamente la corriente, el voltaje y la temperatura de la batería), y he diseñado un controlador de corriente para mi convertidor reductor para cargar el batería, forzaré cierta cantidad de corriente en la celda de la batería durante el ciclo CC variando el ciclo de trabajo del PWM (la cantidad de corriente aumentaría y disminuiría al variar el aumento y la disminución del ciclo de trabajo de mi PWM respectivamente). Cuando el voltaje de la celda de la batería alcance los 4,2 V, debo aplicar el ciclo CV para continuar con el proceso de carga.

Mi pregunta es con respecto a este ciclo de voltaje constante. Y la pregunta es si aplicaría el ciclo de voltaje constante de la misma manera que estaba aplicando el ciclo CC. excepto que ahora consideraría que el voltaje de la batería está controlado, y en su contra, estaría disminuyendo mi ciclo de trabajo PWM de manera que este voltaje permanezca constante, y como resultado de disminuir mi ciclo PWM, mi corriente de carga estaría disminuyendo continuamente hasta llega a un punto donde detengo la carga. ¿Tengo razón? Quiero preguntar si el método de control actual sería suficiente para el método CC y CV. Lo que significa que, en última instancia, también en el ciclo de CV, estaría controlando la corriente al disminuirla continuamente, de tal manera que el voltaje de la celda de mi batería no supere los 4.2V, ¿tengo razón?

Espero haberme aclarado sobre mi confusión.

Sus útiles sugerencias serían apreciadas.

¡Gracias!

¿Tiene algún tipo de protección contra sobretensiones? Solo imaginé que su software fallaba, PWM todavía está encendido y la batería explota (literalmente).
El método propuesto está bien siempre y cuando hagas lo que dices. Consulte la respuesta a continuación para obtener más comentarios. Como dice @Arsenal, asegúrese de que su software nunca permita malos resultados en el peor de los casos. Si las baterías son valiosas, un detector / alarma / apagado de sobrevoltaje de emergencia de hardware separado es fácil y económico y puede valer la pena hacerlo.

Respuestas (1)

Su método es correcto, pero su descripción de la parte del CV es algo inusual. CC usa constante I: cómo lo logras es esencialmente irrelevante. El modo CV usa V constante, cómo lo logra es esencialmente irrelevante ( ¡PERO NO exceda V max (generalmente 4.2V) en los picos de PWM!).

Puede implementar el control de CV para mantener un voltaje constante controlando el ciclo de trabajo PWM reductor y puede considerar que controla la corriente si lo desea, siempre que el voltaje sea constante. es decir, si quisiera, podría haber descrito la parte CC del ciclo como control de voltaje con el voltaje alterado para producir la corriente deseada. Ese es un punto de vista potencialmente [ :-) ] válido, pero idealmente debería enfocarse en lo que está haciendo su algoritmo, no en el mecanismo subyacente.

Entonces, durante el modo CC, mantiene una corriente constante, a la batería: no le importa" cómo lo hace. Durante el modo CV, mantiene el voltaje: a la batería nuevamente "no le importa" cómo lo hace.

Reducir CC a C/10 (0,1 de la tasa de CC) es razonablemente agresivo y le dará una celda muy bien cargada pero una reducción sustancial en el ciclo de vida de la celda. Si no necesita hasta el último mAh de capacidad de almacenamiento, es mejor cargar a una tasa de C/4 o incluso C/2. La capacidad por ciclo se reduce quizás entre un 5 % y un 10 % (quizás menos), pero la vida útil del ciclo mejorará de manera útil.